Расчёт сил рычагов первого и второго рода

Рычаг представляет собой твердое тело с точкой опоры, находящейся под действием сил, расположенных в плоскости, проходящей через эту точку. Различают рычаг первого рода — «двуплечий рычаг» (а) и рычаг второго рода — «одноплечий рычаг» (б).

Соотношение сил F1 и F2 определяется из условия равновесия рычага:

F1*L1 = F2*L2 + Tt
— с учетом сил трения, при направлении
вращения рычага показанного стрелкой ω;

Здесь Tt — момент сил трения, пропорциональный реакции
Fr=F1+F2 (а)
Fr=F1-F2 (б)
при изменении направления вращения рычага
и наличии трения, соотношение F1 и F2 меняется.

Соотношение сил F1 и F2 определяется из условия равновесия рычага:

Рычагом называют имеющее неподвижную ось вращения твердое тело, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг этой оси. Различают рычаги первого и второго рода.

Рычагом первого рода называют рычаг, ось вращения О которого расположена между точками А и В приложения сил, а сами силы направлены в одну сторону (рис. 1, а). Это коромысло равноплечих весов, железнодорожный шлагбаум, ножницы и др.

Рычаг второго рода — рычаг, ось вращения О которого расположена по одну сторону от точек приложения сил, а сами силы направлены противоположно друг другу (рис. 1, б). Это гаечные ключи, щипцы для раскалывания орехов, двери и др.

— плечи сил, действующих на рычаг, то

— условие равновесия рычага.

Как Вы обычно проводите лечения себя или детей?
Идем к специализированному врачу и следуем их рекоммендациям.
23.23%
Если что-то легкое, то лечимся сами, если уже ранее лечили то следуем прошлым назначениям и уже потом если не как обычно протекает болезнь то идем к врачу.
43.23%
Все только сами, сейчас много информации и легче самому все подобрать, чем врач так же будет перебирать чем лучше лечить, а еще не записаться быстро к специалистам, а так можно быстрее начать принимать препараты.
33.55%
Проголосовало: 155

При равновесии рычага под действием двух сил модули этих сил обратно пропорциональны их плечам.

С помощью рычага можно получить выигрыш в силе, т.е. меньшей силой можно уравновесить большую силу.

Рычагом называют имеющее неподвижную ось вращения твердое тело, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг этой оси. Различают рычаги первого и второго рода.

Лекция11 осень 2016

Рычажные механизмы относятся к группе несамотормозящих механизмов и могут быть использованы либо совместно с самотормозящим механизмом либо при наличии в конструкции приспособления механизированного привода. Рычаги бывают первого рода, когда ось поворота рычага расположена между точками приложения сил, и второго рода, когда ось поворота расположена по одну сторону от обеих точек приложения сил.

Рычажные механизмы используют для :

— передачи силы от внешнего источника или от другого механизма в силовой цепи к заготовке,

Читайте также:  Могут ли быть месячные в первый месяц беременности и тест отрицательный что это

— увеличения силы закрепления Wв сравненииcвнешней силой Q,

— изменения направления силы закрепления по отношению к вектору внешней силыQ.

На рис. 11.1, а рычагом второго рода служит прихват 3. Ось поворота рычага находится в точке контакта прихвата 3 со сферической опорой 8. Сила Qсоздаётся винтовым механизмом, состоящим из шпильки 7, закреплённой в корпусе приспособления и гайки 6. Сила закрепления Wприжимает заготовку 2 к опоре 1. Пружина 9 удерживает прихват в верхнем положении при раскреплении заготовки. В прихвате предусмотрены окноk и пазp, позволяющие смещать прихват вправо, чтобы устанавливать и снимать заготовку в вертикальном направлении. Сферические шайбы 5, 4 позволяют прихвату отклоняться от горизонтали при закреплении заготовок с разной высотой.

В примере на рис. 11.1,б заготовка 2 установлена между вилками 3 и 8, закреплёнными в корпусе приспособления. Вилка 3 служит для размещения оси поворота (m)рычага 4 (рычаг второго рода), который для установки-снятия заготовки откидывается вверх. В средней части рычага сделано окно для установкина оси nкачающегося прихвата 5. Качающийся прихват позволяет обеспечить контакт с заготовкой по плоскости, независимо от высоты заготовкиH (в пределах допуска IT) и от углового положения рычагав момент закрепления, создать при этом большую площадь контакта рычага с заготовкой и предотвратить смятие поверхности заготовки.

При закреплении рычаг 4 опускается на заготовку, а винт 7 поворотом на оси kвводится в проушину рна рычаге. Сила Qсоздаётся мускульной силой рабочего с помощью гаечного ключа (не показан) и гайки 6 на откидном винте 7. Чтобы освободить рычаг при раскреплении заготовки достаточно отвинтить гайку 6 на 2-3 оборота и вывести откидной винт 7 из проушины на рычаге 4.

На рис. 11.1,в использован рычаг 3 первого рода, преобразующий направление исходной силы Qдля закрепления заготовки 2, установленной на опорах 1.Ось 5 рычага закреплена в вилке 4, которая в свою очередь закреплена на корпусе приспособления. Внутри корпуса может находиться механизированный привод, создающий силу Q.

Два рычага 3, воспринимая силу Q от тяги 6, обеспечивают симметричность заготовки относительно плоскости О-О и закрепляют её в этом положении (рис. 11.1, г).

Расчёт рычажного механизма

Расчёт продемонстрируем на примере механизма по рис. 11.1, в. В закреплённом состоянии заготовки рычаг 3 неподвижен, находится в равновесии. На рычаг действуют: моментсилы Q: от внешнего источника, момент реакции N, действующей в контакте с заготовкой, и момент силы трения в контакте рычага с осью 5. Уравнение статики для рычага относительно оси 5:

Моменты, входящие в равенство (11.1), вычисляются из выражений:

Для вычисления силы трения F на оси рычага поступают следующим образом: составляют уравнение статики, когда рычаг, коснувшись заготовки, под действием силы Q стремится поворачиваться относительно точки О, преодолевая при этом силу трения на оси и пытаясь срезать ось 5. Момент реакции N1 (в контакте оси 5 с рычагом 4) препятствует повороту рычага относительно точки О. Уравнение статики для моментов сил относительно точки Опри этом имеет вид:

Читайте также:  Медицинское оборудование для лечения желтушки у новорожденных в стационаре

Отсюда реакция N1 в контакте с осью равна:

После замены моментов в уравнении (11.1) их значениями из равенств (11.2) и подстановки значения N1из(11.4) получим формулу для вычисления силы закрепления заготовки:

Группа рычажно-шарнирных механизмов имеет достаточно широкое разнообразие конструкций, отражённое классификацией на рис. 11.2 и примерами схем механизмов на рис. 11.3. Рычажно-шарнирные механизмы относятся к категории несамотормозящих механизмов.

Общий принцип действия этой группы механизмов может быть проиллюстрирован на примере рис. 11.3, а. Сила Q внешнего источника смещает в направляющих ползун 1, шарниром А соединённый с тягой 2. Второй конец тяги шарниром В связан с рычагом 3. Шарнир В не позволяет тяге 2 двигаться поступательно вместе с ползуном 1. По этой причине движение ползуна 1 вправо заставляет тягу совершать сложное движение со стремлением занять вертикальное положение в позиции А1. В процессе этого движения тяги шарнир В с силой Wзаставляет рычаг 3 разворачиваться против часовой стрелки. В конце этого движения левое плечо рычага 3 входит в контакт с заготовкой 4 и создаёт усилие закрепления W1.

На рис. 11.3, а, б, в представлены схемы однорычажных механизмов, отличающихся наличием только одной тяги 2. Тяга 2 нижним шарниром Асоединена либо с ползуном 1, либо с роликом 6. Во втором случае уменьшится коэффициент трения на нижней направляющей механизма. Верхний шарнир В может соединять тягу либо с консольным плунжером 5, либо с рычагом 3. Рычаг 3 может быть развёрнут в пространстве в горизонтальной или в вертикальной плоскости.

Применение двух тяг 2 (двух рычажные механизмы), связанных с ползуном 1, расширяет возможности применения механизмов. Если одна из двух тяг связана с неподвижным шарниром С, это позволяет вдвое увеличить перемещение шарнира Вв вертикальном направлении (рис. 11.3, г). Особенностью таких механизмов является необходимость обеспечения шарниру А движения по дуговой траектории. Ползун 1 в этом случае не должен иметь направляющих, ограничивающих его качание.

В механизме по рис. 11.3, д ползун 1 должен двигаться в направляющих строго вдоль линии О-О, а удвоенное количество тяг 2 и рычагов 3 (либо плунжеров 5) позволяет использовать механизм для одновременного закрепления двух заготовок 4 или для центрирования и закрепления с двух сторон одной заготовки 7.

Показанные примеры не исчерпывают все возможные вариации рычажно-шарнирных механизмов.

Лекция11 осень 2016

Рычаги первого и второго рода — приложение, которое имитирует выполнение лабораторной работы по общей физике с целью проверки закона рычага.

Закон рычага следует из равновесия моментов и работает для рычагов всех трех родов. Этот закон представляет собой физическую основу всех видов механической передачи сил.

  • 3D-визуализация в реальном времени
  • Интерактивность
  • Информационно-методическое сопровождение
  • Интуитивно понятный интерфейс
  • Гибкая система управления
Читайте также:  Кровь после удаления матки и придатков через 1.5 месяца

Начала ЭЛЕКТРОНИКИ — обучающая система для школьников и студентов младших курсов ВУЗов по.

Color and Code — программа позволяет определить номинал или тип радиоэлементов по цветовой или.

Inductance coil — утилита для вычисления параметров катушки индуктивности, таких как: число.

RF Toolbox — программа, которая позволит вам спроектировать антенну любой сложности и любой.

Barometr — программа для определения погрешностей показаний барометра-погодника от местных условий: температуры и высоты над уровнем моря.

Виртуальная интерактивная лабораторная работа по общей физике с целью описания.

Отзывы о программе Рычаги первого и второго рода

Отзывов о программе Рычаги первого и второго рода 1.0 пока нет, можете добавить.

  • 3D-визуализация в реальном времени
  • Интерактивность
  • Информационно-методическое сопровождение
  • Интуитивно понятный интерфейс
  • Гибкая система управления

Различают рычаги 1 рода, в которых точка опоры располагается между точками приложения сил, и рычаги 2 рода, в которых точки приложения сил располагаются по одну сторону от опоры. Среди рычагов 2 рода выделяют рычаги 3 рода [4], с точкой приложения «входящей» силы ближе к точке опоры, чем нагрузки, что даёт выигрыш в скорости и пути.

Примеры: рычаги первого рода — детские качели (перекладина), ножницы; рычаги второго рода — тачка (точка опоры — колесо), приподнимание предмета ломом движением вверх; рычаги третьего рода — задняя дверь багажника или капот легковых автомобилей на гидравлических телескопических упорах, подъём кузова самосвала (с гидроцилиндром в центре), движение мышцами рук и ног человека и животных.

Различают рычаги 1 рода, в которых точка опоры располагается между точками приложения сил, и рычаги 2 рода, в которых точки приложения сил располагаются по одну сторону от опоры. Среди рычагов 2 рода выделяют рычаги 3 рода [4], с точкой приложения «входящей» силы ближе к точке опоры, чем нагрузки, что даёт выигрыш в скорости и пути.

Рычаг — это твердое тело, вращающееся вокруг некоторой оси. Различают Одноплечный рычаг и Двуплечный прямой рычаг и Двуплечный угловой рычаг.

У одноплечного рычага ось расположена на одном из его концов, а силы действующие на него, параллельны но направлены в противоположные стороны (антипараллельны).

У двуплечного прямого рычага ось расположена между точками приложения сил, а силы параллельны и имеют одинаковое направление.

У двуплечного углового рычага ось также расположена между точками приложения сил, а плечи рычага образуют угол, меньший 180 °.

Во всех случаях длины плечей находятся, как расстояния от оси вращения до линий действия силы по перпендикуляру.

У двуплечного прямого рычага ось расположена между точками приложения сил, а силы параллельны и имеют одинаковое направление.

Давайте будем совместно делать уникальный материал еще лучше, и после его прочтения, просим Вас сделать репост в удобную для Вас соц. сеть.

Оцените статью
Первый сборник о детях — для их родителей